空调系统的水力平衡

现代变流量系统
变流量系统 组合式一体阀
分体式：差压控制器 电调阀 分体式：差压控制器+电调阀
优点
缺点
优点
缺点
完美的控制特性 - 完美的系统平衡 - 概念简单 - 勿须调试
-
-
投资大
方案灵活 -保证阀门有较好的控制特性 -系统平衡 -调试简单
-
-有时投资大 对设计要求高
120%
100%
110%120%
[ m 3 / h]
M
HE HVAC APAC
丹佛斯一体阀结构特点I 丹佛斯一体阀结构特点I： 阀体压力平衡设计， 阀体压力平衡设计，能提供大的关闭压差
Force Balance
As
Assumption: As=Ab
p1
p2
P1 x As
P1 x Ab
Ab
P2 x As
Advantages - precise control
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阀门的流通能力k 阀门的流通能力 v
Q = k v ⋅ ∆p
Q ∆p = k v
2
流量:
[m 3 / h]
Q kv = ∆p
[m 3 / h]
压降:
[bar ]
Q – 经过阀门的流量 [m3/h] ∆p – 经过阀门的压降 [bar]
HE HVAC APAC
HE HVAC APAC
为什么在变流量系统中不推荐自动流量限制阀和比例积分调节阀在 一起应用? 一起应用? 在电动调节阀在关小时,自动 流量限制阀会怎样动作?
自动流量限制阀会开大，因为它总 是试图保持原来的流量. 由此导致的结果就是: 由此导致的结果就是 比例积分调节阀变成了一个开关阀 !!!!
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∆pv100 ∆pv100 = ∆pv 0 ∆ps max
1
a
0 0,8 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,2 0,8 0,9 1 0 0,2 0,4
X
Δpv100:阀门全开始的压降 Δpv0:阀门全关时的压降 Δpsmax：系统的总压降 阀权度表示阀门对系统的控制能力，保证良好 调节能力 阀权度α>50%（至少30%）
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丹佛斯一体阀结构特点III： 丹佛斯一体阀结构特点III：流量限制连续调节 III
调节阀门的行程或在控制器中 设定最大信号值
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丹佛斯驱动器的特点
驱动器： • 阀体和驱动器的连接非常简便 • 接线简单 • 驱动器对阀体的行程在通电后进 行自检 • 具有手动调节装置 • 具有极限位置力敏开关，避免过载 • 质量可靠，开启寿命达数十万次 • IP54防护等级
流量控制特性
所选流量控制器在最小所需压降31-600KPa之间保持恒流量
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定流量系统
手动平衡阀 自动流量限制阀（ 自动流量限制阀（ 动态平衡阀） 动态平衡阀）
需要进行水力平衡的 部分: 部分
所有的终端, 所有的支管 所有的立管, 水泵出口.
需要进行水力平衡的 部分: 部分
只有在终端才需要! 只有在终端才需要 无需再设计,安装 和 无需再设计 安装,和 安装 调试其它阀门! 调试其它阀门
& V & Vs
0,6
0,4
0
a≥30%
0,6
0,8
1
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阀门开度
阀门开度:
阀门开度:
[m3/h]
kV
KVS kV
k x = V ⋅100% K VS
kv 计算值，阀门所需的流通能力 [m3/h] Kvs 所选阀门的流通能力 [m3/h]
x
100% opening [%]
xmin ≥ 30%
组合式一体阀原理
两个独立功能的阀门
– 控制阀 (CV) – 差压控制器 (DP)
保持控制阀两端压差恒定从而达到: 保持控制阀两端压差恒定从而达到
– 使控制阀有100%的阀权度
Q
– 使阀门能有最佳的控制特性 – 稳定精确的温度控制
内置流量限制
– 优化整个系统的水力平衡 – 勿需调试
Q
Q
Q = k v ⋅ ∆p
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定流量系统设计
• 手动平衡方案
FCU AHU
•
自动平衡方案
FCU AHU
手动平衡阀
手动平衡阀—总阀 手动平衡阀 总阀
动态平衡阀
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动态流量平衡阀的工作原理
Q = k v ⋅ ∆p
[ m 3 / h]
孔板
AQ DN65以上
阀胆
AQ DN50以下
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但是
其实只有在系统的水力平衡时，主机（冷机） 其实只有在系统的水力平衡时，主机（冷机）和控制系统才能实现高效的 节能
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盘管
Emission
阀门
Water flow 100 %
能量
Emission
50 %
50 %
10 %
10 %
Water flow 100 %
50 %
50 %
Combination heating or cooling coil and control valves characteristics
100%110%
投资
能耗
投资
能耗
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一体阀的工作原理
电动调节阀上游的压力引入差压控 制器膜盒的下部，电动调节阀下游 的压力通过脉冲管或差压控制器阀 体内部的通道引入膜盒的上部，通 过弹簧来移动膜片，进行调节，保 证这个压差恒定。
差压控制
下游压力，低 中间压力，中 上游压力，高
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P2 x Ab
Fmedium
Fspring
- low actuator forces
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丹佛斯一体阀结构特点II： 丹佛斯一体阀结构特点II：外置膜盒 II
为重要部件提供一个良好的工作环境， 为重要部件提供一个良好的工作环境，保证其工作的稳定性 膜盒水温恒定，使膜片不受温变应力的影响， 膜盒水温恒定，使膜片不受温变应力的影响，延长使用寿命 膜盒面积大，压力波动变化感应敏感， 膜盒面积大，压力波动变化感应敏感，反应快
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空调系统的水力平衡
几个不同的概念 基于不同概念的解决方案 不同的解决方案对节能效果的影 响
HE HVAC APAC
水力平衡概念中的挑战是什么? 水力平衡概念中的挑战是什么?
缺少有效的手段来衡量好的水力平衡究竟带来了多大的节能效果. 缺少有效的手段来衡量好的水力平衡究竟带来了多大的节能效果 更关注于主机（如冷机）方面的节能， 更关注于主机（如冷机）方面的节能，而不关注由水力平衡所带来的节能 . 更关注于在监制系统方面的节能
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丹佛斯一体阀系列
AFQM AVQM-2 AVQM AB-QM
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
丹佛斯一体阀项目实例－国家大剧院
Kv 值计算
阀门并联
kV 1
阀门串联
kV 1 kV 2
kV 2
k v0 = k v1 + k v2
[ m / h]
3
1 1 1 = 2 + 2 2 k v0 k v1 k v2
kv21 ⋅ kv22 kv 0 = kv21 + kv22
[ m 3 / h]
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阀权度
阀权度：
a=